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 Farbfehlermessung an meinem 5“ ED- Refraktor
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Seite: von 9

Kurt
Forenautor im Astrotreff

Germany
7060 Beiträge

Erstellt am: 05.04.2009 :  15:28:39 Uhr  Profil anzeigen
Das Röhrchen (Zweilinser in F/9) besitze ich nun schon seit fast einem Jahr und habe es auch relativ häufig benutzt. Dabei sind mir niemals Farbfehler aufgefallen. Bisher haben ich auch jeden Farbsehtest problemlos bestanden. Also Farblindheit ist bei mir nicht. Nachdem ich aber vor 10 Tagen eine einschlägige Diskussion in astronomie.de intesiv verfolgt und auch selbt daran teilgenommen habe kommen mir doch potentielle Farbränder des Refraktors in den Sinn, siehe:
http://forum.astronomie.de/phpapps/ubbthreads/ubbthreads.php/topics/590875/Wieder_ein_ED_102_714#Post590875
Kurz und gut, ich wollte es halt genauer wissen. Wenn man messen kann ist das dabei recht vorteilhaft. Es ist zwar irgendwie blödsinnig einen Fehler vermessen zu wollen den man gar nicht sieht, aber Spaß muss auch sein. Außerdem hab ich dem Kollegen einen ensprechenden Bericht versprochen. Den kann ich aber wegen der für mich unzumutbaren Bilddokumentation in astronomie.de nur hier bringen.

Also erinnerte ich mich an meine ersten Versuche mit dem Bath- Interferometer mit verschiedenfarbigen LEDs anstatt mit Lasern vor mehr als 4 Jahren. Siehe meinen Beitrag mit Bildern am des Ende der Diskussion:
http://www.astrotreff.de/topic.asp?ARCHIVE=true&TOPIC_ID=17200&SearchTerms=zufällige,Fehler

Für die Farbfehlervermessung am Refraktor ist es aber günstiger, wenn man das Interferometer mit Weißlicht betreibt und mittels Farbfilter Intererogramme bei diskreten Wellenlängen produziert. In meiner „Schatztruhe“ fand ich zum Glück auch einige passende Inteferenzfilter mit den Wellenlängen:
475, 546, 589 und 675 nm.
Das reicht also von sattblau bis tiefrot.

Hier erst mal das nicht maßstabgerechte Schema meines auf Weißlicht umgetrimmten Bath- Interferometers:

Bild 1


Der Abstand zwischen der Blende 5 und der Lochblende im Gehäuse beträgt ca. 300 mm
Als potentiellen Ersatz für die Halogenlampe hab ich mir schon einige weiße Hochleistungs- LEDs besorgt, aber noch nicht getestet. Weitere Fragen dazu werde ich gerne in der Diskussion beantworten.

Refraktoren interferometriert man üblicherweise in Autokollimstion (kurz AC) . Dabei stellt man hinten auf der Okularseite das Interferometer hin und dicht vor dem Objektiv einen Planspiegel.
Ein „Weißlichtinterferogramm“ ohne Filter sieht ungefähr so aus:

Bild 2



Vom Interferogramm her müsste ist diese Art von Interferometer eigentlich Buntlichtinterferometer heißen. Das Bild könnte man per Bildbearbeitung in die Grundfarben zerlegen und die Interferogramme auswerten. Die Sache hat aber zwei Haken:

1.Man ist an die drei Grunfarben des Kamera- Farbchips gebunden, deren effektive Maxima nicht so präzise angegeben werden können wie bei Interferenzfiltern.

2.Der Blaulichtanteil ist bei Verwendung von Halogenlampen relativ gering. Dazu kommt noch, dass er das je nach Qualität des Teilerwürfels nochmals in relativ zum übrigen Spektrum gemindert wird. Das kann dazu führen, dass ein zwar blau aussehendes Intererogramm in Wirklichkeit der Wellenlänge für blaugrün entsüpricht. Kurz gesagt, die Kombination aus Bath- Weißlicht Interferometer – Farbchip der Kamera und Lichtquelle ist für Vergleiche andernorts schwierig zu reproduzieren. Nach einschlägigen Versuchen hab mich deshalb doch zur Messung mit den klar definierten Interfernzfiltern entschlossen. Den chronischen Blaulichtmangel kann man hier nämlich durch längere Belichtungszeiten kompensieren, ohne das andere Farben stören können.

Dagegen scheint die bildtechnische Farbtrennung in Verbindung mit einen AC- Ronchitest recht brauchbar zu sein. Dabei entfällt nämlich die undefinierte Unterdrückung des Baulichtanteils durch das Interferometer. Einen derartigen Versuch hat Tommy Navratil im oben zitierten Astronomie.de Thread zur Diskussion gestellt.

Zurück zu meiner interferometrischen Vermessung:
Wie zeigen sich nun die typischen Farbfehler im Interferogramm? Als typisch meine ich hier
1.den wohl allgemein bekannten Farlängsfehler. D. H nicht alle Farben treffen sich in ein und demselben Brennpunkt.
2.Der sog. Gaußfehler auch farbabhängiger Öffnungfehler genannt. D. h. ein für grün ideal korrigierter Refraktor hat üblicherweise für blaues Licht eine sphärische Überkorrektur und für rot dagegen Unterkorrektur.

So könnte das ungefähr aussehen:

Bild 3


Das grüne I- Gramm gilt für einen perfekten Refraktor, der bei grün perfekt im Interferometer fokussiert ist (Die für die Streifenerzeugzung mimialen seitlichen Versetzung des Strahlenbündels kann man mit gutem Gewissen vernachlässigen). das rote sowie das blaue I-Gramm zeigen dem Fachmann, dass hier jeweils farbabhängige sphärische Aberration und Farblängsfehler präsent sind.

Wie kommt man nun an die eigenttliche Info, wie viel Farblängsfehler bzw. sphärische Aberration sind es denn und welche Wirkung hat auf die Abbhildungsqualität? Das geht ganz einfach. Man kann obige Interferogramm durch Berechnung aus frei wählberaren Parametern synthetisieren. Es bekanntlich genau so gut möglich echte Interferogramme zu analysieren und z. B. die hier interssanten Parameter Defokus und farbabhängige sphärische Aberration zu ermitteln. Dazu „verfüttert“ man die echten Interfeogramme an eine geeignete Auswertesoftware. Die sagt einem nach den Klicks auf die richtigen Buttons alles wissenswerte. Dazu bracht man neben Interferometer, Filtern und Planspiegel eigentlich nichts mehr.

Hier erst mal die zur Auswertung genutzen Interferogramme (aus Platzgründen auf 1/3 ihrer nat. Größe reduziert):

Bild 4


Bild 5


Bild 6



Warum denn gleich so viele? Weil ich 4 Wellenlängen gewählt habe. Um herauszufinden ob die Messung überghaupt etwas taugt muss man sie öfters wiedeholen. Außerdem ist es recht interessant zu erfahren, ob vielleicht die Steifenanzahl und Lage der Streifen einen merklichen Einfluss auf das Prüfergebnis haben.

Also, vor Beginn der Messserie wurde das Interferometer ohne Farbfilter so eingestellt dass man ungefähr ein Interferogramm wie Bild 2 sehen konnte. Danach wurde ohne irgendwelche Verstellungen am Interferometer nacheinasnmder die Farbfilter eingesetzt und die farbigen Interferogramme zwechs Auswertung fotografiert. Das Ganze wurde 3x wiederholt mit etwas anderer Streifeneinstellung pro Serie. Dabei muss man pingelig darauf achten, dass das Interferometer nicht ich nicht ein wenig angeschubst wird.


Hier sind wir schon bei der Ergebnistabelle:

Bild 7


Schauen wir uns zunächst die Ergebnisse in den fett gedruckten Zeilen 4, 8, 16 und 16 an. Das sind die zu den einzelnen Wellenlängen gehörenden Mittelwerte. Die Wellenlänge 546 (grün) wurde als Bezug gewählt und demnach der Wert für Defokus = 0 gesetzt, indem man den für grün gemessenen Wert für Defokus abgezogen hat. Damit die Defokuswerte in für die anderen Wellenlängen dann noch richtig bleiben wurden diese ebenfalls um den für grün gemessenen Wert vermindert.

Das Auswerteprogramm „openFringe“ liefert über die Option „Profile“ die Defokuswerte im Wellenlängenmaß als Deformation derWellenfront. Dazu wird ausschließlich der Parameter „Defokus“ aktiviert. Die Defokussierung für 675 nm ist demnach mit 0,29 mm am größten. Für blau = 475 nm beträgt sie dagegen nur 0,05 mm. Danach wundert es mich auch nicht mehr warum der Refraktor keine Blausäume um helle Sterne produziert. Bei 675 nm ist das Auge vergleichsweise sehr unempfindlich, so dass der bei Fokussierung auf grün tatsächlich vorhandene Rotsaum nicht mehr wahrgenommen wird.

Die Umrechnung von Defokus in lamba auf mm hab ich dem Auswertewprogramm „Aberrator“ anvertraut. Man kann natürlich anzweifeln, ob die Ergebnisse richtig sind. Das lässt sich durch genau definierte mechanische Defokussierung des Interferometers (Verschiebung in Richtung der opt. Achse) und anschließender Auswertung wie oben überprüfen. Nach einer ersten Stichprobe kann ich sagen, dass man keinesfalls total daneben liegt. Eine spezielle Messerie dazu werde ich aber noch durchführen. Derartigen Tests muss man aber nicht für jedes einzelne Prüfobjekt durchziehen.

Mit der Option „Enable Spherial Only“ findet man ausschießlich die Werte für die sphärische Aberration. Nach Aktivierung dieses Parameters und anschließend von Defokus findet man die zugehörige Strehlzahl. Diese wäre also ein Maß für die optische Qualität bei den gemessenen Wellenlängen unter Einschluß von Farblängsfehler und wellenlängenabhängiger sphärischer Aberration (Gaußfehler) . Danach ist geht die Strehlzahl für rot total in den Keller. Für blau und gelb fällt sie im Vergleich zu grün signifikant ab. Wenn man will kann man das auch durch die entsprechende Aktivierung der Parameter als Strehl nur defokussierungsabhängig bzw. nur Gaußfehler auseinanderpflücken. Nur in der Praxis wirken immer beide Fehler!

Der Vollständigkeit halber sind auch noch die Strehlzahl ohne Abzug irgendwelcher Parameter aufgeführt. Sso wird die nahezu perfekte Strehlzahl 0,98 für Grün durch weitere Fehler ( hier Koma und Asti) auf 0,82 heruntergezogen. Eine sorgfältige Kollimation des Objektivs ist daher durchaus lohnenswert. Eine Neuvermessung des für mich nicht erkennbaren Farbfehlers werde ich mir aber schenken.

Wie man aus den Einzelwerten erhkennen kann sind die Streuungen erfreulich gering. Zur klassischen Fehlerdiskussion des Auswerteverfahrens müsste man aber noch etliche Wiederholungen mehr machen.

Noch wichtiger als die Strehhlzahl erscheint mir die Minderung der Kontrastübertragung (MTF- Funktion) als Folge von Defokus- und Gaussfehler. Solange man es mit echt hohen Strehlzahlen von 0,90 oder besser zu tun hat kann man sich die Darstellung der MTF zwar schenken, weil diese dann ebenfalls nahezu perfekt aussieht. Aber bei Strehl 0,82 z. B. wird die MTF doch hoch interesssant. Dummerweise unterdückt „openFringe“ grundsätzlich Defokus bei der Darstellung der MTF. Es tut so als sei das Teleskop immer bestens fokussiert. Hier kann wieder „Aberrator“ weiterhelfen (oder eigene Rechenkunst) . Man kann die Werte wie Defokus und sphärische Aberration aus „openFringe“ übernehmen und zusammen mit dem Öffnungsdurchmesser und Öffnungsverhältnis in „Aberrator“ eingeben. Danach ergeben sich diese Kurven:

Bild 8


Für grün wäre der Refraktor nahezu perfekt, vorausgesetzt man kann Asti und Koma ausbügeln. Bei gelb und blau ist die Kontratüberagung eher schlechter als bei einem Spiegelteleskop mit mittelprächtiger Obstrukion und rot kann man ganz vergessen.

Sehr interessant könnte die demonstrierte Auswertemethode für die Beurteilung von f/7 oder gar f/6 „Superapos“ sein. Da findet man z. B. solche mit extrem geringen Farblängs- aber dafür mit um so dickeren Gaußfehlern...

Fortsetzung 28.04.09 s. auch Seite 5

Gruß Kurt





Bearbeitet von: Kurt am: 30.04.2009 15:45:34 Uhr

Gerd-2
Altmeister im Astrotreff

Deutschland
1020 Beiträge

Erstellt  am: 05.04.2009 :  21:14:03 Uhr  Profil anzeigen
Hallo Kurt,

interessanter Test den Du hier abgeliefert hast.
Rot tanzt ja bei deinem Test ED deutlich aus der Reihe, eventuell kannst Du ja den Test mal mit Glasweg wiederholen, wäre interessant was das für Auswirkungen hätte.
Was ich aber jetzt nicht verstehe, die Defokussierung der einzelnen Farben gegenüber Grün gibst Du immer mit negativen Vorzeichen in eine Richtung an.
Nun sollte doch wenn auf Grün fokussiert wurde hier ein Vorzeichenwechsel stattfinden.
Rot und Gelb sollte doch normalerweise länger und Blau kürzer als Grün fallen.

Grüße Gerd

Bearbeitet von: am:
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Kurt
Forenautor im Astrotreff

Germany
7060 Beiträge

Erstellt  am: 05.04.2009 :  21:58:40 Uhr  Profil anzeigen
Hallo Gerd,

Willkommen im Forum!

Vielen Dank für Deine Anmerkung. Für mich ist das Vorzeichen bei der Defokussierung Definitionssache. Möglich, dass ich mich hier mit der Konvention vertan habe. Die Absolutwerte, d. h. die Abweichungen zu grün sind aber einigermaßen richtig. Blau liegt ganz klar näher an grün als rot.

Gruß Kurt




Bearbeitet von: Kurt am: 11.04.2009 18:00:16 Uhr
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FrankH
Altmeister im Astrotreff


9881 Beiträge

Erstellt  am: 05.04.2009 :  22:43:57 Uhr  Profil anzeigen
Hallo Kurt

die Richtung des Defocus geht doch eigentlich aus der Richtung der Krümmung der Streifen des Interferogramms hervor.
Müsstest du nur bestimmen wie es zuzuordnen ist?

Gruß Frank

Bearbeitet von: am:
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Kurt
Forenautor im Astrotreff

Germany
7060 Beiträge

Erstellt  am: 06.04.2009 :  19:51:29 Uhr  Profil anzeigen
Hallo Frank, hallo Gerd,
Zitat:
Original erstellt von: FrankH

Hallo Kurt

die Richtung des Defocus geht doch eigentlich aus der Richtung der Krümmung der Streifen des Interferogramms hervor.
Müsstest du nur bestimmen wie es zuzuordnen ist?

Gruß Frank



man muss bei der Markierung der Interferenzstreifen für alle Interferogramme von der richtigen Seite anfangen. Dann kommen auch die Zernike- Terme "Defocus“ mit dem richigen Vorzeichen heraus.

Hier die Liste der Terme für die erste Messserie mit dem I- Grammen gn1, rt1, ge1 und bl1:

Bild 9


Wie man sieht ist der Defokus- Term für grün positiv. Alle anderen Defocus-Terme sind dagegen negativ. Wenn man grün als Bezug wählt, dann ist es sinnvoll vor der weiteren Bearbeitung diesen Wert für Defokus – Term auf null zu setzen. Es wird einfach der Wert 0,058 mit 0 überschrieben. Logischerweise müssen dann auch die Defokus- Terme für die anderen Wellenlängen um 0,058 gemindert werden. Für die Berechnungen der Farbfehler sind nur die Terme Defokus sowie Spherical, 2nd Spherical.... 7th Spherical interessant, wobei die höheren Ordnungen weniger Gewicht haben.

Falls man bei der Markierung von der verkehten Seite beginnt, kehren sich die Vorzeichen um. Für die Berechnung von Strehl und MTF ist das gleichgültig.

Und so sieht die grafische Darstellung der Spalte „Defokus mm“ aus:

Bild 10


Mit nur 4 Messpunkten die exaktgenau richtige Kurve zu zeichnen ist kaum möglich. Ich meine aber, dass sie so ungefähr richtig ist.


Gruß Kurt




Bearbeitet von: Kurt am: 11.04.2009 18:00:43 Uhr
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tommy nawratil
Senior im Astrotreff

Österreich
240 Beiträge

Erstellt  am: 06.04.2009 :  20:15:21 Uhr  Profil anzeigen  Besuche tommy nawratil's Homepage
hallo Kurt,

ist nicht normalerweise, wenn auf Grün korrigiert ist, dies nicht auch die Farbe mit der kürzesten Brennweite? Alle anderen hätten dann etwas längere Brennweiten, und dementsprechend wäre ein positives Vorzeichen doch logischer, oder? Ich beziehe mich dabei auf Harrie Ruttens Buch "Telescope Optics", Seite 57.

lg Tommy

Bearbeitet von: am:
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Kurt
Forenautor im Astrotreff

Germany
7060 Beiträge

Erstellt  am: 06.04.2009 :  22:27:37 Uhr  Profil anzeigen
Zitat:
Original erstellt von: Kurt

Hallo Tommy,[quote]Original erstellt von: tommy nawratil

hallo Kurt,

ist nicht normalerweise, wenn auf Grün korrigiert ist, dies nicht auch die Farbe mit der kürzesten Brennweite? Alle anderen hätten dann etwas längere Brennweiten, und dementsprechend wäre ein positives Vorzeichen doch logischer, oder? Ich beziehe mich dabei auf Harrie Ruttens Buch "Telescope Optics", Seite 57.

lg Tommy



hast recht, Tommy! Wenn ich auf grün fokussiere, dann ist diese Brennweite gegenüber den anderen Farben kürzer. Folglich zeigen deren Defokus- Terme negative Vorzeichen ("Irren ist menschlich", sprach der Hahn. Da stieg er von der Ente). Das Bild muss demnach so aussehen:

Bild11

Die negativen Vorzeichen in Spalte Defokus/mm Bild7 müssen demnach verschwinden.

Hier noch ein Nachtrag zur MTF für rot und blau, falls man auf diese Farben fokussieren würde:

Bild 12

Da das Teleskop (zufällig?) für rot sehr gut sphärisch korrigiert ist, kommt man aus eine nahezu perfekte MTF für diese Farbe (genau genommen nur für die Messwellenlänge 675nm). Bei blau dominiert die sphärische Überkorrektur mit entsprechender Absenkung der MTF.

Gruß Kurt

Bearbeitet von: am:
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Gerd-2
Altmeister im Astrotreff

Deutschland
1020 Beiträge

Erstellt  am: 06.04.2009 :  23:08:44 Uhr  Profil anzeigen
Hallo Tommi,

Zitat:
ist nicht normalerweise, wenn auf Grün korrigiert ist, dies nicht auch die Farbe mit der kürzesten Brennweite? Alle anderen hätten dann etwas längere Brennweiten


hast recht beim Zweilinser ist Grün die Farbe mit der kürzesten Brennweite.

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/ac/Achromat_de.svg

Nicht zu verwechseln mit einer Einzellinse wo Grün in der Mitte liegt.

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d2/Chromatic_aberration_convex.svg

Nur bei der sphärischen Korrektur sollte in jedem Fall Grün in der Mitte liegen und entsprechend ein Vorzeichenwechsel von Rot nach Blau stattfinden, wie ich es angemerkt hatte.
Aber wenn man sich die Tabelle von Kurt anschaut findet dieser Vorzeichenwechsel zwar statt aber nicht bei Grün.
Sondern zwischen Rot -0,06 Lambda und Gelb 0,06 Lambda, das Teleskop ist also sphärisch nicht auf Grün korrigiert sondern irgendwo zwischen Rot und Gelb.

Grüße Gerd

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Gerd-2
Altmeister im Astrotreff

Deutschland
1020 Beiträge

Erstellt  am: 06.04.2009 :  23:15:29 Uhr  Profil anzeigen
Hallo Kurt,

eine schöne anschauliche Grafik hast Du da erstellt.
Bei deren Betrachtung stellt sich für mich die Frage auf welche Wellenlänge man jetzt dieses Teleskop in der Praxis draußen Visuell fokussieren würde um Subjektiv den besten Schärfeeindruck zu erhalten.
Sicher bei Grün ist das Menschliche Auge am empfindlichsten aber weil hier Rot so weit aus dem Fokus liegt vermute ich in diesem Fall mal das sich der beste Schärfeeindruck doch etwas Richtung Rot verschiebt und sich meinetwegen bei Gelb einstellt.
Hinzu kommt ja auch noch das das Optimum der sphärischen Korrektur zwischen Rot und Gelb liegt.
Vielleicht kannst Du ja mal Ausmessen auf welche Wellenlänge man im Weißlicht für den subjektiv besten Schärfeeindruck mit diesem Teleskop fokussieren würde.
Dann könnte man diese und nicht Grün als Bezugspunkt nehmen, das wäre Praxisnäher.

Grüße Gerd

Bearbeitet von: am:
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Kurt
Forenautor im Astrotreff

Germany
7060 Beiträge

Erstellt  am: 07.04.2009 :  00:01:41 Uhr  Profil anzeigen
Hallo Gert,

Zitat:
Dann könnte man diese und nicht Grün als Bezugspunkt nehmen, das wäre Praxisnäher...



Vielen Dank für Deine Anmerkungen. Vor einer Antwort mit Daten muss ich erst noch einiges ausprobieren. Das wird einige Tage dauern. Bitte um etwas Geduld.

Gruß Kurt



Bearbeitet von: am:
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Kurt
Forenautor im Astrotreff

Germany
7060 Beiträge

Erstellt  am: 07.04.2009 :  13:14:23 Uhr  Profil anzeigen
Hallo Gerd,

nach ausreichendem Schlaf kann ich vielleicht jetzt schon einiges zur Klärung beitragen.
Zitat:
... eine schöne anschauliche Grafik hast Du da erstellt.
Bei deren Betrachtung stellt sich für mich die Frage auf welche Wellenlänge man jetzt dieses Teleskop in der Praxis draußen Visuell fokussieren würde um Subjektiv den besten Schärfeeindruck zu erhalten...


Das hängt ganz wesentlich vom Objekt und dessen Oberflächenhelligkeit ab. Bei den rötlichen Mars wird man ganz von alleine mehr auf rot fokussieren. Insgesamt bleibt aber sicher noch einiges von der Unschärfe wg. der Farblängsabweichung zu grün übrig. Bei Fotografie mit RGB- Filten (z. B. bei Planeten), Halpha- UHC und O- Filtern kann man dagegen diese Unschärfe praktisch ausschalten.

Zitat:
...Hinzu kommt ja auch noch das das Optimum der sphärischen Korrektur zwischen Rot und Gelb liegt...


Das siehst Du vollkommen richtig, aber man muss sich das einmal richtig vor Augen führen, deshalb das nächste Bild:

Bild 13

Die Kurve für sphärische Aberration enspricht den Daten aus der Tabelle Bild 7. Danach ist das Teleskop für 632 nm bestmöglich sphärisch korrigiert (ideal für eine H-alpha- Kanone). Die Strehlkurve wurde berechnet unter der Annahme obigere sphärischer Aberration und Vernachlässigung aller übrigen Fehler. Diese Kurve liegt für Wellenlängen oberhalb von 510 nm in Bereich >0,95. Bei derartig hohen Strehzahlen braucht man sich über Schärfeverluste keine Sorgen mehr zu machen, wäre da nicht der verflixte Farblängsfehler bei der Nutzun über den gesamten vis. Bereich. Kurz gesagt, bei Anwendung von Farbfiltern Filterung ist das Teleskop sehr gut, ohne diese immer noch recht ordentlich, Vorausetung ist natürlich, dass man Koma und Asti durch sorgfältige Kollimation der Linsen genügent weit unterdrücken kann.


Zitat:
...Vielleicht kannst Du ja mal Ausmessen auf welche Wellenlänge man im Weißlicht für den subjektiv besten Schärfeeindruck mit diesem Teleskop fokussieren würde.
Dann könnte man diese und nicht Grün als Bezugspunkt nehmen, das wäre Praxisnäher...


Ausmessen wäre gar nicht nötig. Im Prinzip könnte man aus den vorliegenden Daten die bestmögliche Fokussierung unter Berücksichtigung der Augenempfindlichkeit mit dem Kriterium optimale Strehlzahl berechnen. Dabei müsste man noch zwischen Tag-und Nachtsehen differenzieren. So etwas in der Art hab ich schon mal bei einem Produzenten gefunden, weiß aber nicht mehr wo. Für fortografische Anwendung ohne Filterung müsste man die Farbfehler wieder andes gewichten. Ich bin aber kein Experte in auf diesem Gebiet

Wa mich vordringlich interessiert das ist der Verlauf der Kurven im Bereich unterhalb von 475 nm. Um das messen zu können muss ich erst mein Interferonmeter etwas umstricken. Geeignete Interferenzfilter mit 450 nm umd 425 nm sowie Teilerwürfel und Lichtquellen ab ich bereits...

Gruß Kurt

Bearbeitet von: Kurt am: 11.04.2009 18:01:17 Uhr
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Gerd-2
Altmeister im Astrotreff

Deutschland
1020 Beiträge

Erstellt  am: 08.04.2009 :  00:45:18 Uhr  Profil anzeigen
Hallo Kurt,


Zitat:
Ausmessen wäre gar nicht nötig. Im Prinzip könnte man aus den vorliegenden Daten die bestmögliche Fokussierung unter Berücksichtigung der Augenempfindlichkeit mit dem Kriterium optimale Strehlzahl berechnen.


interessant, könntest Du also über die beschriebene Funktion diese bestmögliche Fokussierung und die dazu entsprechende Wellenlänge für Deinen ED berechnen?
Mich interessiert halt was ein Teleskop in der Praxis leistet und da wäre halt diese Wellenlänge interessant um die schnittweiten der Anderen Farben in Relation zu der Schnittweite dieser Wellenlänge setzen zu können.
Und dann wäre auf dieser Basis eine Tabelle wie Du sie in Bild 7 Zeigst und da besonders die neuen Strehlwerte sehr interessant.

Man könnte dann daraus mal unter Berücksichtigung der Empfindlichkeit des Auges für die jeweiligen Wellenlängen ein dementsprechend gewichtetes Mittel der einzelnen Strehlwerte bilden und hätte damit den Visuell „empfundenen“ Strehl über das sichtbare Spektrum.
Das wäre dann ein sehr Praxisbezogenes Merkmal zur Einschätzung von Refraktoren.

Ich habe das mal mit den Strehlwerten aus der Tabelle Bild 7 gemacht.
Und zur Veranschaulichung folgende Tabelle erstellt.

Nach der photopischen Augenempfindlichkeit Gewichtetes arithmetisches Mittel der Strehlwerte aus Bild 7


Die jeweilige photopische (Tagsehen) Empfindlichkeit des Auges habe ich der Tabelle auf folgender Quelle entnommen.

http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Datei:Vlambdaps.png&filetimestamp=20040927192500

Sie wurden für die von Dier verwendeten Wellenlängen entsprechend interpoliert und auf 2 Stellen hinterm Komma gerundet.
In Spalte 4 stehen die sich jeweils ergebenden Gewichtungen, da sieht man deutlich das der schlechte Strehl für Rot Visuell mit 0,01 Gewichtung so gut wie keine Bedeutung hat.

Der so ermittelte „visuelle“ Strehl bei Fokussierung auf Grün am Tag beträgt 89.

Und hier das Ganze für das Nachtsehen.

Nach der skotopischen Augenempfindlichkeit Gewichtetes arithmetisches Mittel der Strehlwerte aus Bild 7


Der so ermittelte „visuelle“ Strehl bei Fokussierung auf Grün bei Nacht beträgt 90.

Grüße Gerd

Bearbeitet von: Gerd-2 am: 08.04.2009 12:41:29 Uhr
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mkoch
Altmeister im Astrotreff

Deutschland
2816 Beiträge

Erstellt  am: 08.04.2009 :  08:20:40 Uhr  Profil anzeigen  Besuche mkoch's Homepage
Hallo Gerd,

entweder habe ich noch nicht verstanden wie du die Gewichtung berechnet hast, oder du hast bei 675nm einen falschen Wert eingetragen. Müsste da nicht 0.07 stehen?

Gruss
Michael

Bearbeitet von: am:
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Kurt
Forenautor im Astrotreff

Germany
7060 Beiträge

Erstellt  am: 08.04.2009 :  10:23:01 Uhr  Profil anzeigen
Hallo Gerd,

erst mal vielen Dank für den Link zu den Kurven. Die sind auf jeden Fall für unsere Diskussion hilfreich.

Zitat:
...Der so ermittelte „visuelle“ Strehl bei Fokussierung auf Grün am Tag beträgt 88,99.


entschuldige, wenn ich damit NICHT einverstanden bin,

1. weil die Angabe der Strehlzahl mit 4 Dezimalen
völlig irrelevant ist,
2. so genau gar nicht gemessen werden kann und
3. bei weniger sachkundigen Refraktorianern falsche Vorstellungen über die Differenzierbarkeit der opt. Qualität weckt.

Ich hab grundsätztlich nichts gegen Kennzahlen, wenn sie denn in einem technischen Regelwerk (z. B. als Norm) mitsamt Messprozedere und Rechenregeln beschrieben sind. Für unseren Fall ist mir nichts derartiges bekannt. Dein Ergebnis hängt doch davon ab welchen Wellenlängenbereich man zur Beurteilung heranzieht. Ich könnte ohne Kenntnis der wellenlängenabhängigen MTFs (zur Not auch wellenlängenagbhängigen Strehlzahlen) nicht viel mit solchen Zahlen anfangen anfangen. Ich lasse mich aber gerne eines besseren belehren.

Gruß Kurt


Bearbeitet von: Kurt am: 11.04.2009 18:01:42 Uhr
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Gerd-2
Altmeister im Astrotreff

Deutschland
1020 Beiträge

Erstellt  am: 08.04.2009 :  10:47:47 Uhr  Profil anzeigen
Hallo Michael,

Zitat:
entweder habe ich noch nicht verstanden wie du die Gewichtung berechnet hast, oder du hast bei 675nm einen falschen Wert eingetragen. Müsste da nicht 0.07 stehen?


Hallo Michael,

doch Du hast es schon richtig verstanden, es hatte sich ein Tippfehler bei der Augenempfindlichkeit von 675nm eingeschlichen.
Danke für den Hinweis, ich hab es korrigiert und auch noch die Tabelle für das Nachtsehen hinzugefügt.

Gruß Gerd

Bearbeitet von: am:
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Gerd-2
Altmeister im Astrotreff

Deutschland
1020 Beiträge

Erstellt  am: 08.04.2009 :  11:41:04 Uhr  Profil anzeigen
Hallo Kurt,

Zitat:
entschuldige, wenn ich damit NICHT einverstanden bin,

1. weil die Angabe der Strehlzahl mit 4 Dezimalen
völlig irrelevant ist,
2. so genau gar nicht gemessen werden kann und


in beiden Punkten stimme ich Dier ja völlig zu, die 4 Stellen beim Strehl habe ich nur der vollständigkeit halber mit angegeben um den Rechenweg zu verdeutlichen, die letzten 2 sind natürlich irrelevant bzw. es sollte auf 2 Stellen gerundet werden und bei der Augenempfindlichkeit habe ich ja bereits auf 2 Nachkommatellen gerundet was natürlich auch auf alle daraus folgenden Ergebnisse Einfluss hat, die Tabelle auf Wikipedia gibt hier stolze 6 Nachkommastellen an.
Das soll jetzt wirklich nicht der Streitpunk sein.


Zitat:
3. bei weniger sachkundigen Refraktorianern falsche Vorstellungen über die Differenzierbarkeit der opt. Qualität weckt.

Ich hab grundsätztlich nichts gegen Kennzahlen, wenn sie denn in einem technischen Regelwerk (z. B. als Norm) mitsamt Messprozedere und Rechenregeln beschrieben sind. Für unseren Fall ist mir nichts derartiges bekannt.


Du hast doch Deine Messungen hier gut dokumentiert und die sind ja die Grundlage für meine Berechnungen zu Deinem Testobjekt.
Es sollte hier also alles genau nachvollziehbar sein.
Und genau deshalb habe ich ja auch die Tabellen erstellt mit den jeweiligen Wellenlängen und den dementsprechenden Gewichtungen des Strehls.
Natürlich darf man diesen “visuellen“ Strehl niemals allein für sich einfach so in den Raum stellen ohne zu erklären auf welcher Grundlage Er basiert.

Alternativ könnte man ja auch mal eine exakte Definition für diesen “visuellen“ Strehl erstellen, einschließlich der Differenzierung des Tag und des Nachtwertes.
Darin müssten dann natürlich alle für die Messung und Berechnung dieses Strehls relevanten Parameter genau festgelegt werden.

Da der Farbfehler über das visuelle Spektrum mit in diesen Strehl einfließt könnte man sogar noch einen Schritt weiter gehen und ihn zur Klassifizierung der visuellen Farbreinheit heranziehen.
Ich sag jetzt einfach mal Werte oberhalb von 90% = APO, von 80 bis 90% = Halbapo und unter 80% = Achromat.
Natürlich gilt das nur für die Visuelle Beobachtung, Photographisch sieht es dann anders aus.

Grüße Gerd

Bearbeitet von: Gerd-2 am: 08.04.2009 12:12:58 Uhr
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